Manipulador espacial

Introducción
Este trabajo es realizado a mecanismos espaciales, mas específicamente en nuestro caso a un manipulador espacial que puede ser usado como simulador, o movimiento-traslado de carga o material, nuestro objetivo es construirlo con el menor numero posible de juntas, es decir lo mas sencillo posible pero funcional.

Las características de los robots paralelos frente a los robots tiposerie son: Como inconveniente, tienen menor
espacio de trabajo. Como ventajas, la relación masa del robot frente a carga a soportar es mucho menor por lo que
admiten mayores aceleraciones durante su movimiento, y por ello, mayores velocidades, también tienen mayor
rigidez y precisión ya que soportan la carga por medio de varios brazos en paralelo.

Otra ventaja de los manipuladores paraleloses que los motores de los actuadores están instalados en la plataforma
fija, y por ello, son fijos. En cambio en los robots tipo serie los motores de los actuadores están montados en las
articulaciones de los diferentes eslabones que componen el robot, lo que hace que la mayor parte de los motores
tengan ciertos desplazamientos aumentando las masas móviles y con ello las fuerzas de inercia y elriesgo de averías.

Antecedentes
Según I.A. Bonev [1] el orden cronológico en que fueron apareciendo los robots paralelos es el siguiente:

Fig. 2: Plataforma de movimiento espacial patentada por J.E. Gwinnett

-El primer robot paralelo del que se tiene conocimiento es una plataforma sobre la que estaban colocados los
asientos de un teatro con el fin de introducir un movimiento que dieseuna apariencia más real al espectáculo.
Esta plataforma (Amusement Device) fue patentada en 1931 por J.E. Gwinnett [2]. Por la información
existente, esta plataforma no llegó a construirse.
- En 1942 W.L.V. Pollard [3] patentó un robot paralelo (Position-Controlling Apparatus) para pintar
automóviles. Fig. 3. Al parecer, este robot tampoco llegó a construirse.

Fig. 3: Robot paralelopatentado por W.L.V. Pollard
- En 1947 V.E. Gough ideó un robot paralelo con seis actuadores lineales formando una estructura de octaedro,
Fig. 4. Este robot con seis grados de libertad fue utilizado en la empresa Dunlop para el ensayo de neumáticos
de aviación. Esta estructura de robot paralelo presentada en un congreso de FISITA en 1962 [4] es la que ha
tenido mayor éxito. En la actualidad,injustamente, muchos autores le denominan plataforma de Stewart cuando
se le debería conocer como plataforma de Gough.

Fig. 4: Robot paralelo ideado por V.E. Gough. (a) Primer prototipo. (b) Configuración actual.

- V.E. Gough en la presentación de su invento, citaba la existencia de unas mesas (MAST, Multi-Axis Simulation
Table) anteriores a su invento. Estas mesas están accionadas por seisactuadores lineales, tres verticales y tres
horizontales, Fig. 5.

Fig. 5: MAST, Multi-Axis Simulation Table.
- En 1965 D. Stewart [5] presentó una plataforma con seis grados de libertad para ser utilizada como simulador
de vuelo, Fig 6.

Fig. 6: Plataforma de Stewart.
- En 1967 K.L. Cappel [6] patentó un simulador de vuelo utilizando la misma estructura que la plataforma de
Gough, Fig 7.Fig. 7: Simulador de vuelo patentado por K.L. Cappel.

- Manipuladores planos con tres grados de libertad accionados por medio de actuadores lineales o giratorios,
Fig. 9.

Fig. 9: Diferentes tipos de manipuladores planos con actuadores prismáticos y giratorios.

Análisis
Manipulador espacial principalmente su objetivo es el de manipular su carga de una forma total, el nuestro esta enfocadoen simulador de conducción, vuelo o cualquier otra cosa que necesite un movimiento realista. El simulador posteriormente se puede conectar a un software que a su vez controle los actuadores o motores para poder manipular de acuerdo a al situación en pantalla y al mecanismo de navegación o conducción.

Partimos del hecho de que el mínimo de puntos que necesita un mecanismo de este tipo son 3,...